A note on functional diversity measures

Functional diversity (FD) has been seen as the key to understanding ecosystem processes, such as productivity, nutrient cycling and storage, carbon sequestration, and stability to perturbations. Yet it is still unclear how FD should be measured. In this paper, I propose a set of fundamental criteria that a meaningful index of FD should satisfy to reasonably behave in ecological research. If FD is computed from the pairwise functional distances among the species of a given assemblage, the candidate measures should be set monotone, monotone in distance, and should conform to the twinning property. On the other hand, if FD is computed taking into account both the pairwise functional distances among species and their relative abundances, the candidate measure should be concave, thus allowing additive diversity decomposition into α- β- and γ-terms. Conformity to the above requirements may be beneficial for selecting a family of measures that are most appropriate for a correct evaluation of the relations between biological diversity and ecosystem functioning. Funktionelle Diversität wurde als ein Schlüssel zum Verständnis von Ökosystemprozessen, wie Produktivität, Nährstoffkreislauf und –speicherung, Kohlenstoffsequestration und Stabilität gegenüber Störung betrachtet. Dennoch ist immer noch unklar, wie funktionelle Diversität gemessen werden sollte. In dieser Veröffentlichung schlage ich eine Anzahl fundamentaler Kriterien vor, die ein bedeutsamer Index der funktionellen Diversität erfüllen sollte, damit er sich in der ökologischen Forschung vernünftig verwenden lässt. Wenn die funktionelle Diversität über die paarweisen funktionellen Distanzen zwischen den Arten einer gegebenen Ansammlung berechnet wird, sollten die in Frage kommenden Maße monoton sein, monoton hinsichtlich der Distance, und sie sollten die “twinning”-Bedingang (Weitzmann 1992) erfüllen. Auf der anderen Seite, wenn die funktionelle Diversität unter Berücksichtigung sowohl der paarweisen funktionellen Distanzen zwischen den Arten als auch ihren relativen Abundanzen berechnet wird, sollte das in Frage kommende Maß konkav sein, und so die additive Auftrennung der Diversität in α- β- und γ-Größen erlauben. Konformität mit den oben genannten Anforderungen könnte bei der Auswahl einer Familie von Maßen hilfreich sein, die am besten geeignet sind für eine korrekte Evaluation der Beziehungen zwischen biologischer Diversität und Ökosystemfunktion.